[發明專利]一種利用污水廠剩余污泥制備生物炭的方法

在審

• 申請號: 201710580500.0
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107188386A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 劉建偉;印定坤
• 申請（專利權）人: 北京建筑大學
• 主分類號: C02F11/10
• 分類號: C02F11/10;C02F11/02;C02F11/12;B01J20/20;B01J20/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種利用污水廠剩余污泥制備生物炭的方法，其步驟為：

濕熱水解：采用污泥泵將污泥打入水解反應器，通入高溫蒸汽，在高壓狀態下，并加入稀HCl作催化劑，將污泥中的有機物水解，破壞細胞壁，把的大分子鏈斷為小分子鏈，得到液態狀泥水混合物。

生物干化：將濕熱水解的泥水混合物送入強制通風槽式好氧發酵裝置進行生物干化，生物干化后污泥含水量控制在55-58％。

脫水：將生物干化后的污泥采用板框壓濾機進行脫水，含水率降至38％-40％。

炭化：脫水后的污泥送入炭化爐進行炭化，以梯度升溫速率加熱至一定溫度后，按一定流速通入惰性氣體保溫一定時間，進行炭化，冷卻至室溫后制得生物炭。

活化：將炭化后的產物與稀HCl混合，去除產物中所含的無機雜質，之后用蒸餾水漂洗。

2.根據權利要求1所述的一種利用污水廠剩余污泥制備生物炭的方法，其特征在于，濕熱水解過程通入的飽和蒸汽溫度為180-200℃，壓力控制在1.0-1.3MPa，反應時間為1h。

3.根據權利要求1所述的一種利用污水廠剩余污泥制備生物炭的方法，其特征在于，濕熱水解過程在樣品中加入濃度為0.5mol/L的稀HCl作催化劑。

4.根據權利要求1所述的一種利用污水廠剩余污泥制備生物炭的方法，其特征在于，生物干化溫度為90℃，強制通風槽式好氧發酵裝置的通風強度為140-160L/h.kg，干化時間為120h。

5.根據權利要求1所述的一種利用污水廠剩余污泥制備生物炭的方法，其特征在于將生物干化后的污泥采用板框壓濾機進行脫水，其含水率降至38-40％。

6.根據權利要求1所述的一種利用污水廠剩余污泥制備生物炭的方法，其特征在于，所述炭化過程的升溫速率為10℃/min，升溫至400-450℃。

7.根據權利要求1所述的一種利用污水廠剩余污泥制備生物炭的方法，其特征在于，所述氮氣環境為流動的氮氣環境，所述氮氣的流速為500L/min，保溫時間為60min。

8.權利要求1所述的一種利用污水廠剩余污泥制備生物炭的方法，其特征在于，炭化后的產物與5mol/LHCl混合，去除產物所含的無機雜質，用蒸餾水漂洗至水中Cl^-1濃度不能檢出。

9.根據權利要求1所述的一種利用污水廠剩余污泥制備生物炭的方法，其特征在于原料污泥的含水率在85％-90％。